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撰文|小魔
新能源汽车如今在国内市场发展得如火如荼，为了站稳脚跟，提高市占率，大部分汽车制造商都投入到这场“内卷”大战，卷上新速度、卷智能驾驶、卷性能突破、卷续航极限。
作为最早一批投入电动车研发的车企——日产，如今也已经为在新能源市场中争出一片天做好了充分准备。
不过，让人感到意外的是，日产并没有随大流卷新车、卷续航、卷性能这些，而是把最大精力聚焦在了电池安全上。毕竟在日产看来，新能源时代安全依然是用户最基本、最核心的用车诉求。
近日通过东风日产举办的一场ARIYA电池技术品鉴活动，正好让我们有幸了解到，日产以25年多的电池研发与制造经验到底打造了怎样一个电池安全体系，而日产“210亿公里电池0重大安全事故”的战绩又将如何通过这款新车续写下去。
内外兼修，成就安全电池“大心脏”
和汽车安全理念类似，日产也为ARIYA搭建了一套“主被动兼修”的电池安全体系，被动安全方面主要是以电池结构和材料上的优化，来提升电池包的碰撞安全。主动方面，则是以高效、智能化的控制系统，来管理和监控电池，让整个电池实时处于良好的工作状态。
那么ARIYA这套为电池安全建立起来的“铜墙铁壁”究竟都使用了哪些技术，我们也来为大家介绍一下。
首先，电芯是整个电池最核心的组成部分，也是最脆弱、最需要保护的部分。ARIYA虽然搭载了一套出自宁德时代的90kWh三元锂电池，不过根据介绍，这个电池和其他一些车企选择直接由宁德代工不同。
日产的电芯拥有一套更严格的制造标准，除了使用定制化的专用生产线，其电芯从选材用料、成分配比、生产工艺、装配和验收都有着更加严苛的要求。在每个高品质电芯之间还加装有气凝胶，一旦电池出现热失控，这个气凝胶能起到防火防爆的作用。
电芯模组在电池包内则采用了双层叠式排列，相比于采用单层布局的电池包，其布局不但能有效提高电池包内的空间利用率，容纳更多电芯。同时，日产还针对叠式排列结构加入了双防撞保险杠设计，这样在汽车发生碰撞时，保险杠能帮助减压缓冲，削弱电池受到的碰撞冲击力。
在电芯模组外，日产为其打造了一体式高强度电池方舱外壳，这个外壳为25mm厚的双层高强度铝材，并且其内部还配有6道强化铝柱横梁，内外兼备的高强度设计不但能升整个电池包的耐挤压碰撞强度，也可以为内部电芯及模组带来更好的支撑与保护。
除了在结构方面的布局与强化外，电池线束的布局其实也有很大门道。在ARIYA的电池包中，可以看到其精密线束都进行了规范性布局，包括将线束安置在电池模组中间，将高压线集连接口置于动力总成后面，并设有保护装置，这样的好处是，当发生碰撞时可以最大限度避免损伤到高压线、引发短路。
在电池舱外，全覆盖保护的增强树脂底盘装甲，3道车体1500MPa超高强钢横梁以及车身四周和底部预留的溃缩保护空间这些，则再次为电池被动安全构建了一道外层防线。其中，底盘装甲可以为电池包带来覆盖保护，防止道路上的异物直接碰撞电池舱，横梁和溃缩空间则可以有效防止电池舱遭遇挤压变形。
以上这些由内到外的被动安全措施，能极大程度上保障事故发生时电池包的碰撞安全，然而在日常用车时，管理整个电池系统的良好运行及监控其工作状况也是确保电池及整车安全的重要工作，这则是电池主动安全涵盖的范畴。
对此，日产自研了一套全工况电池精准管理（BMS）系统，可以对电池系统进行200多项、10毫秒级的实时监测，通过快速收集的电池数据并进行分析，该系统可以智能调整整个电池组的工作状态，确保高低温环境条件/多次连续快充情况下，都能保持最佳的充放电功率，有效提升整车续航并延长电池使用寿命，实现在92kW的充电功率下，30%-80%SOC充电时间30分钟。
除此之外，其主动安全还包括一套干湿分离集成液态热管理系统，这个系统将冷却回路集成在电池下壳，实现电池模组与液冷系统的分离，并将PTC加热器和冷却器安置在电池温控系统回路内，可以根据环境变化智能控温，始终让“电池”这颗电动车的大心脏处于最佳工作状态。
安全表现如何，用成绩来说话
说了那么多日产为电池赋予的主被动安全技术，但这套电池系统真正的安全表现是如何，消费者更希望从权威部门的安全测试中找到答案，当然不出所料ARIYA在这方面的战绩非常拿得出手，比如在整车碰撞安全上，这款车就拿了欧洲NCAP的五星评价。
而在不久前，它还进一步通过了中汽中心专门针对电池包展开的三大考验，即是“高压冲水、4倍国标温度冲击、耐久振动”。别看这个测试只有三项，但它已经涵盖到日常用车会碰到的各种极端状况，尤其中汽中心设置的试验条件更是相当严苛，有些甚至已经超越了国际标准。
其中高压冲水测试，是为模拟夏季多雨、低洼地段涉水的情况，检验车辆被水冲刷时电池包的完整性和密封性。ARIYA电池包经过高压水枪多方位持续喷射后，电池包功能仍然正常，电池包被拆解后，也没有发生包内水渗现象。
4倍国标温度冲击测试，是为了测试在极端温度变化下，电池包是否正常运作，是否会发生结构损坏。要指出的是，在这个测试中国标规定的测试温度范围是-40℃-60℃，而ARIYA电池包不仅通过了这项温度范围测试，还成功挑战了高温超过60℃的超规格温度测试，相当于横跨中国的最北端“极寒”漠河和“热极”吐鲁番火焰山的温差。
此外，对比国标的5次冷热交替循环，ARIYA更是将循环次数增加到国标4倍的20次。测试后电池包功能仍然正常，电池包气密性正常，拆解后电池没发生泄漏、起火或爆炸现象，内部也无任何结构损伤、开裂。
最后的耐久振动测试，模拟汽车常走的减速带和坑洼路段，它主要是考验车辆长时间颠簸时电池包的稳定性表现。为此，ARIYA电池包连续接受了三维立体的随机振动和正弦定频振动双重夹击，并且增加国标之外的气密性、内外结构无损伤及螺栓扭矩衰减的检测要求。测试后，其电池包气密性保持完好，内外部均无结构性损伤、无泄漏，螺栓扭矩无明显衰减，验证了ARIYA电池包拥有优秀的抗振性能。
ARIYA能轻松通过这样严苛的测试，是离不开日产76年的纯电技术积累与超过25年的电池研发与制造经验的，当然这些也都是日产为打造高标准电池安全所持有的资本。
平心而论，在新能源这片厮杀惨烈的战场中，日产选择用电池安全作为自己的武器，其实不算是个“明智之举”，因为和性能、续航、智能驾驶这些相比，用户很难从电池安全方面建立起直观的感知体验，在心里也很难将其与厂商所宣称的先进技术画上等号，但对于用车来说，电池安全又确实关系到用户的使用体验甚至是生命与财产安全。
就私心来讲，不管新能源内卷之路会是什么走向，我们还是希望日产能把电池安全这条道坚持下去，毕竟这市场上能多一款对消费者生命负责任的好车都是极好的。END
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如今看来，前两年火出圈，由比亚迪率先掀起，广汽埃安、东风岚图等企业纷纷跟进的动力电池“针刺试验”，只是一轮“开胃菜”。
进入2022年，在原材料大幅上涨、供应链紧张、产能扩张等多重压力之下，国内电池企业还忙着展开新一轮技术升级赛，声势如火如荼。
6月底的2022广汽 科技 日上，广汽发布基于微晶技术的新一代超能铁锂电池技术(SmLFP)。具体技术先不说，介绍里的微晶技术、超能铁锂等名词就透着浓浓的“黑 科技 ”意味。
6月23日，动力电池龙头宁德时代再度发挥“人狠话不多”的作风，用短短4分钟的视频短片发布第三代CTP (Cell to Pack)技术——麒麟电池。官方介绍直接把特斯拉的4680电池甩在身后：在相同的化学体系、同等电池包尺寸下，麒麟电池包的电量相比4680系统可提升13%。
再往前一点，上汽的魔方电池、哪吒 汽车 的天工电池，零跑的 CTC 技术、比亚迪的 CTB 技术、国轩高科的半固态电池……均热闹登场。
目前来看，国内动力电池领域正打响新一轮技术升级大赛，从命名方式上可见一斑：刀片电池、弹匣电池、琥珀电池、云母电池、魔方电池、天工电池……命名方式上天入地，气吞山河。连带一向低调务实的“宁王”，也顺应行业大势为自己第三代CTP电池取了一个吉祥如意的名字。
那么，动力电池企业这一轮技术升级、“军备竞赛”有哪些特点，又将对产业产生哪些影响？
01
续航1000公里时代到来
“续航超1000公里我就买。”这是网友对电动车续航焦虑的一种调侃。目前来看，续航1000公里不是梦，已经有不少企业宣称已经攻下续航1000公里的技术制高点。
宁德时代的麒麟电池，系统集成度创全球新高，体积利用率突破72%，能量密度可达255Wh/kg，可实现整车1000公里续航。预计2023年量产。
今年5月底，国轩高科发布半固态电池技术，称单体能量密度达到了360Wh/kg，电池包整体能量密度为260Wh/kg，续航里程能达到1000km，今年将正式量产装车。
今年年初，广汽埃安推出中期改款车型埃安AION LX Plus，新车最大亮点是最大续航里程高达1008公里，这也是首款纯电续航超1000公里的量产车。
同样在今年年初，上汽智己亮相两款纯电动车，两款新车搭载上汽与宁德时代共同开发的动力电池，单体能量密度达300Wh/kg，并可做到20万公里零衰减（NEDC工况）、永不自燃。新车全系标配93kWh电池包，高配为115kWh，最大续航里程超1000公里，预计今年四季度量产交付。
2021年年初，蔚来在NIO Day上宣布，将推出150kWh固态电池包，续航里程超过1000公里。根据规划，半固态电池将在今年第三季度搭载在蔚来ET7车型上。
对于动力电池的1000公里挑战赛，特斯拉的态度颇为傲娇：有技术，但不用！今年3月，特斯拉创始人马斯克在推特上表示：
“续航超过600英里（1000公里）的电动车，我们一年前就能造，但这会让产品状态变得更糟，因为在99.9%的情况下会携带并不需要的电量，而这些会让加速、操控和效率更差。”
同样在今年3月，比亚迪董事长兼总裁王传福在2022年中国电动 汽车 百人会论坛上表达了类似的观点：
“以前电动车续航里程在200公里的时候，能量密度是最重要的指标；但当续航里程达到500公里的时候，和燃油车一箱油一样的里程，电池能量密度已不再是最重要的了，最重要的指标可能会变成安全、成本、循环寿命等”。
在 汽车 行业论坛上，一些专家也批评续航1000公里没必要，续航超1000公里，同时满足安全和低成本，又具备5-10分钟快充能力的电池技术是“忽悠”，以目前技术能力尚达不到。
但就像“中考分流”让一半孩子去上职高一样， 社会 不需要人人都是大学生的道理大家都懂，但具体每个家长身上，很少有人能接受自己孩子初中毕业、正值“中二”叛逆期就被分流到职高。
动力电池企业又何尝不知道大多数用户根本不需要1000公里续航的车，但谁不想通过挑战1000公里续航这个技术制高点，来显示自己的技术实力，证明自己是动力电池赛道的“天选之子”？
毕竟，能把续航做到1000公里，不是简单堆砌电池包，同时满足安全、成本、高压快充、循环寿命等条件，还是挺考验动力电池企业的技术功底的。
02
材料创新少多是结构创新
动力电池的技术创新有两大路径：一是材料体系的创新，如高镍低钴/无钴等正极材料创新，石墨向硅基材料的负极材料创新；固态电池技术等。还有宁德时代推出的钠离子电池，用来源更广泛、成本更低的钠离子，替代锂，也属于材料创新。
另一是工艺、结构层面的创新。如近几年大热的刀片/叠片工艺、CTP、CTB（Cell to Body）、CTC （Cell to Chassis）技术等。CTB、CTC叫法不同，但本质上差不多，都是电池、车身一体化技术，指将电池、底盘和下车身进行集成设计，以达到减少电池组建、轻量化设计、降低成本、提升安全性等目的。
相较而言，动力电池的材料创新难度更高一些，演进迭代没那么快。比如钠离子电池的研究与锂离子电池几乎同期起步，经过几十年才刚刚迈过商业化规模量产的门槛。
固态电池技术的研究同样从上世纪70-80年代就开始，近10年来的研发更是如火如荼，但目前来看，2025年最多能实现半固态电池的量产，全固态电池的量产得到2030年之后。
还有无钴电池等锂电池正负极材料的改进，也没那么容易，很难一年一迭代。
工艺与结构方面的创新则相对容易一些。像宁德时代的麒麟电池，从2019年到2022年短短三年时间，已经迭代至第三代。
宁德时代的麒麟电池，就是动力电池结构创新的代表。其核心思路是改变原有的电芯-模组-电池包结构，电芯直接集成到电池包。2019年宁德时代发布一代CTP技术，率先使电池体积利用率突破50%，开启了动力电池结构的无模组时代。
麒麟电池有三大技术亮点，一是将横纵梁、水冷板与隔热垫合三为一，集成为多功能弹性夹层，化繁为简的设计使得麒麟电池的体积利用率突破72%（业内最高水平），降低成本的同时，还能有效阻隔热失控、提升电池包的抗震抗冲击能力，从而提高电芯安全与使用寿命。
二是多个功能模块共用底部空间，将结构防护、高压连接、热失控排气等功能模块进行智能分布，增加了6%的能量空间。
三是首创电芯大面冷却技术，将导热性能提升50%，电芯控温时间缩短至原来的一半，支持5分钟快速热启动。同时具备4C快充性能，10分钟充电到80%电量。
此外，麒麟电池技术适配三元和磷酸铁锂两种技术路线，其三元电池系统能量密度提升至255Wh/kg，磷酸铁锂电池系统能量密度提升至160Wh/kg。
总结起来就是，麒麟电池技术实现了“续航、快充、安全、寿命、效率以及低温性能的提升”，还把电池能量密度提升到新高度。
大名鼎鼎的比亚迪刀片电池，也属于工艺、结构方面的创新。主要通过改造电池包的设计与工艺,将电池包整体空间利用率由过去的40%提升至60%,因此体积能量密度比过去增加约50%,进而提升续航能力。
特斯拉的4680电池，则是既有工艺、结构的创新，又有材料创新。和前一代2170电芯相比，4680电芯的能量提升5倍、续航里程提升16%、功率提升6倍、在电池组层面每千瓦时成本降低14%。
工艺方面用无极耳技术，简化了电池生产过程中的绕制和涂料流程，提高导电面积，从而降低电芯内阻，提高电流。结构方面率先开启CTC （Cell to Chassis）技术潮流，将电芯直接集成于车辆底盘。
材料创新方面，使用原始的硅作为阳极材料，采用无钴化的 “高镍阴极”。提升能量密度与性能，同时又显著降低成本。
中航创新的One-Stop电池，同样属于结构创新，通过采用超薄壳壁、多维壳体成型、多功能复合封装、一体桥接电连接等技术创新，使动力电池结构重量降低40%，零部件数量减少25%。
还有上汽的魔方电池、哪吒 汽车 的天工电池，零跑的 CTC 技术、比亚迪的 CTB 技术，都属于工艺、结构方面的技术创新。
作为新能源领域的黑马，广汽近年在技术创新上动作频频，并在动力电池的材料创新上不走寻常路，屡放“大招”：
2021年，广汽埃安推出弹匣电池、石墨烯基超级快充电池、海绵硅负极电池三项自主研发的电池技术。弹匣电池属于结构创新路线，石墨烯基超级快充电池和海绵硅负极电池都属于材料创新。石墨烯基超级快充电池号称可以在8分钟内充满80%，长续航硅负极电池则号称是全球首个突破1000Km续航大关的动力电池，今年年初实现量产装车。
广汽新发布的SmLFP电池，和市面上量产的磷酸铁锂电芯相比，电芯质量能量密度提升13.5%，体积能量密度提升20%，-20 低温容量提升约10%，快充可达到2C以上，动力电池寿命可达150万公里以上（>4000周@80%），突破了锂电技术“性能均衡”的行业难题。
伴随新一轮技术竞赛，动力电池赛道的行业门槛也在不断提高。没有超长续航没有4C快充，都有点拿不出手。但命名五花八门的动力电池技术创新背后，是有真功夫还是趁热造势、夸大宣传，量产装车后就会现原形。
反正不起火不爆炸的各种电池技术喊了也有两三年了，看上去主流企业都已攻克这一核心 科技 。但电动车起火燃烧的事故依然不断，其中不乏国际大厂、知名大品牌。还有续航，官方的宣传参数与实际表现之间，也还有不少差距。
结语
再次证明，时代变了，中国 汽车 市场的 游戏 规则变了。新能源 汽车 正强势崛起，产业变革加速。而眼下国内动力电池企业这轮技术升级大赛，又将为电动车替代燃油车、中国电动车崛起提供更强的动能。
：来源网络
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